ҰЙЫМЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ МИКРОАРХИТЕКТУРАСЫ

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

НЕГІЗГІ
БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... 4

1 Р6 ҰЙЫМЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ МЕН
ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .4
1. Архитектура
ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... .7
2. Р6 ұйымы процессорларының
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9

2 Р6 ҰЙЫМЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ МИКРОАРХИТЕКТУРАСЫ ... ...17
2.1 Intel P6 ұйымы процессорларының құрылымы мен жұмыс жасауы ... ...17
2.2 Pentium II процессорының FetchDecode Unit және DispatchExecute Unit
модулінің блок-
схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...19
2.3 Retire Unit және Bus Interface Unit
модулі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... 23

3 ПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ ПРИНЦИПИАЛДЫ СҰЛБАСЫ ... ... ... ... ... ... ...2 6
3.1 Процессорлардың принципиалды
сұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ...32

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .33

ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..3 4

КІРІСПЕ

Процессор немесе микропроцессор компьютердегі орталық мәліметтер өңдеу
құрылғысы болып табылады. Процессор микросхема ретінде ұсынылған және
оперативті жадымен қатар аналық тақшада орналасады. Процессорлар
бағдарламалар жұмысына қажетті есептеулерді орындайды. Процессор неғұрлым
шапшаң болса, компьютердің жұмыс істеу жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Процессордың жылдамдығы мегагерцпен (МГц) немесе гигагерцпен (ГГц)
өлшенетін оның ырғақтық жиілігімен анықталады. Процессордың үстіне
радиатор, радиаторға процессорды салқындатуға арналған желдеткіш (кулер)
орнатылады. Әдетте компьютер сипаттамасының басында, орталық процессордың
(CPU - central processor unit) типі мен жиілігі, оперативті жады (random
access memory, RAM) сипаттамасы беріледі. Компьютердің бұл құрамдас
бөліктері – ең бастылары, өйткені олар компьютер жұмысының шапшаңдығын
анықтайды.
Процессордың сипаттамасын тактілік жиілігі мен разрядтығы айқындайды. Жұмыс
барысында процессор нақты бөлінген уақыт бірлігінде, яғни бір уақыт
аралығында – тактте (оқу, жазу, екі санды қосу сияқты) белгілі
операцияларды орындайды. Бір тактіге неғұрлым аз уақыт кетсе немесе
процессордың тактілік жиілігі жоғары болса, ақпартты өңдеу соғұрлым жылдам
болатыны анық.
Процессордың тактілік жиілігі мегагерцпен өлшенеді. 1МГц тактілік
жиілік процессордың секундына бір миллион қарапайым операция орындауына
парапар. Pentium процессорларының тактілік жиілігі қазір 600 МГц деңгейіне
жетеді.
Процессордың өңдеу кезінде оған келіп түскен деректерді сақтауға
арналған өзінің ішкі жад ұяшықтары болады. Олар жад регистрлері деп
аталады. Процессордың жад регистрлерінде бір байттық, екі байттық немесе
сегіз байттық деректер орналасуы мүмкін. Бұл бір байттық регистрі бар
процессор немесе оны тағы сегіз разрядты процессор деп те атайды, бір
тактіде бір байттық деректі өңдей алатынын білдіреді. Процессордың разряды
неғұрлым үлкен болса, компьютер бір тактіде соғұрлым көп ақпарат өңдей
алады. Регистрлер машинаның жоғары шапшаңдығын қамтамасыз ету үшін
қолданылады.
Микропроцессордың интерфейстік жүйесі процессордың ДК – дің басқа
құрылғыларымен байланысын жүзеге асырады.

Р6 ұйымы процессорларының сипаттамасы мен ерекшеліктері

P6 — Intel компаниясымен игерілген және Pentium Pro, Pentium II,
Pentium III, Celeron және Xeon микропроцессорларының негізіне кіретін супер
скалярлық суперконвейерлі архитектура. Өткен кезеңдегі CISC-ядросы бар x86-
үйлесімді процессорлардан P6 архитектурасының процессорларының
айырмашылығы, оларда x86-ның күрделі нұсқаулықтарын тікелей атқармайтын,
оларды қарапайым ішкі микрооперацияларға кері кодтайтын RISC-ядросы болады.

P6 архитектурасының бірінші процессоры болып жұмыс станциялары және
серверлер нарығына бағытталған, 1995 жылдың 1 қарашасында құлағдар етілген
Pentium Pro процессоры болды. Pentium Pro процессорлары дербес компьютерлер
үшін арналған P5 (Pentium және Pentium MMX) архитектурасының
процессорларымен параллель шығарылды. 1997 жылдың 7 мамырында Intel
компаниясы P5 архитектурасының процессорларының орнына келген Pentium II
процессоры туралы жариялады.
2000 жылы столға қоятын және серверлі процессорлар нарығына P6
архитектурасының орнына NetBurst архитектурасы келді, бірақ P6
архитектурасы Pentium M және Core мобильді процессорларында өз дамуын
алды. 2006 жылы NetBurst архитектурасы процессорларының орнына
архитектурасы Р6 архитектурасының дамуын ұсынатын Core 2 Duo ұйымының
процессорлары келді.
Функционалдық құрылғылар
P6 архитектурасының процессорлары төрті негізгі ішкі жүйелерден тұрады:
• Реттелген алдын ала өңдеулер ішкі жүйесі (англ. In-Order Front End,
IOFE) - бағдарламамен ескерілген ретте нұсқаулықтарды іріктеу және қайта
кодтау үшін жауап береді және өткелдерді болжайды.
• Өзгертілген тізбектелуі бар орындау өзегі (англ. Out-of-Order Core,
O2C) — микрооперациялардың ұтымды ретте орындалуы үшін жауап береді және
атқарушы құрылғылардың өзара әрекеттесуін ұйымдастырады.
• Реттеліп аяқталған ішкі жүйе (англ. In-Order Retirement, IOR) —
бағдарламамен ескерген ретте орындаулар нәтижелерін беріп отырады.
• Жадтың ішкі жүйесі (англ. memory subsystem) — процессордың жедел
жадпен өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді.
Реттелген алдын ала өңдеулер ішкі жүйесі
Бұл ішкі жүйе құрылымдарына мыналар жатады :
• Өткелдерді болжау модулі және буфері (Branch Target Buffer, BTB) —
өткелдерді болжайды және өткелдердің тарихи кестесін сақтайды. Болжау үшін
динамикалық сияқты статикалық әдістер де қолданылады. Статикалық әдіс, егер
динамикалық болжау мүмкін емес болса қолданылады (өткелдер кестесінде
қажетті мәлімет жетіспейді).
• Нұсқаулықтар декодері (Instruction Decoder) — RISC-
микрооперацияларынан кейін тізбекті түрде x86 CISC-нұсқаулықтарын
өзгертеді. Екі декодер бар: бір микрооперациямен орындалатын командалар
өңдеуші қарапайым нұсқаулықтар (Simple) және командаларды өңдеуге бірнеше
(төртке дейін) микрооперация қажет болатын күрделі нұсқаулықтар (Complex).

• Микрооперациялардың тізбектелуін жоспарлауышы (Microcode sequencer)
— төрттен көп микрооперацияларды қажет ететін, x86 күрделі нұсқаулықтарды
қайта кодтауда қолданылатын микрооперациялардың тізбектелуін сақтайды.
• Келесі нұсқаулықтардың адресін есептеу блогы (Next IP Unit) —
үзілістер туралы ақпарат және ауысу кестелері негізінде келесімен өңделуге
тиіс нұсқаулықтардың (англ. instruction pointer, IP) адресін есептейді.
• Нұсқаулықтарды іріктеу блогы (Instruction Fetch Unit, IFU) — келесі
нұсқаулықтардың адресін есептеу блогымен дайындалған адрес бойынша
нұсқаулықтарды жадтан іріктеуді жүзеге асырады.
Tualatin ядросы негізіндегі процессорларында ауысу кестелері
негізінде нұсқаулықтарды алдын ала іріктеуді жүзеге асыратын
нұсқаулықтарды алдын ала іріктеу (Prefetcher) қосымша блогы бар.

Тізбектеп өзгеруі бар орындаулар өзегі

Нәтиже өзгермейтіндей нұсқаманың орындалу реті ауысатын тізбектеп
өзгеруі бар орындау сұратулардың оптималды таратуының есебінен жұмысты
жеделдетеді. Тізбектеп өзгеруі бар орындауды ұйымдастыратын құрылымдарға
мыналар жатады :
• Регистрлерді тағайындау кестесі (Register Alias) — x86IA32 (Intel
Architecture 32-bit) архитектурасының регистрлері арасында және
микрооперация орындауда қолданылатын ішкі регистрлері арасында сәйкестік
береді.
• Микрооперацияны қайта реттеу буфері (Reorder Buffer) — өнімділік
көзқарастан микрооперацияның ұтымды тізбекте орындалуын қамтамасыз етеді.
• Станция-Резервуар (Reservation Station) — атқарушы құрылымдарға
жіберілетін нұсқаулықтар бар.
Ядроның атқарушы құрылымдарына мыналар жатады :
• Арифметикалық-логикалық құрылымдар, АЛУ (Arithmetic Logic Unit, ALU)
— бүтін санды операцияларды орындайды.
• Жылжымалы үтір бар арифметикалар блогы (Floating Point Unit, FPU) —
жылжымалы үтір бар сандарға операциялар орындайды. Pentium III және жоғары
процессорларда да SSE (SIMD FPU) нұсқаулығын орындауды жүзеге асыратын блок
бар.
• Адресті генерациялау блогы (Address Generation Unit, AGU) —
нұсқаулықтармен қолданылатын деректер адресін есептейді және осы деректерді
жүктеушығару кэшіне сұратуды қалыптастырады
Реттелген аяқтаулар ішкі жүйесі
• Регистрлік файл (Register File) — операциялар нәтижелерін сақтайды
(атқарылатын нұсқаулықтар үшін IA32 регистрінің күйі).
• Жадты қайта реттеу буфері (Memory Reorder Buffer) — нұсқамалардың
орындалу ретінің өзгеруі салдарынан қате деректердің жазылуын алдын алу
мақсатында жадтағы деректердің жазу ретін басқарады.
• Аяқтау блогы (Retirement Unit) — нұсқамалардың орындалуының
нәтижелерін олар орындауға түскен тізбекте береді.
Жадтың ішкі жүйесі
Жадтың ішкі жүйесі жедел жадпен өзара әрекеттесуді жүзеге асырады. Бұл
ішкі жүйеге мыналар жатады :
• Деректер үшін бірінші деңгейлі кэш (Level 1 Data Cache, L1D) — аз
уақытты 8 (Pentium Pro үшін) немесе 16 килобайт көлеммен рұқсат бар
деректерді сақтауға арналған жад.
• Нұсқаулықтар үшін бірінші деңгейлі кэш (Level 1 Instruction Cache,
L1I) — аз уақытты 8(Pentium Pro үшін) немесе 16 килобайт көлеммен рұқсат
бар жад.
• Екінші деңгейлі кэш (Level 2 Cache, L2). 128, 256, 512, 1024 немесе
2048 килобайт көлеммен аз уақытты рұқсат бар жад. L2 шинаның ені 64 немесе
256 (Coppermine және жоғары ядродағы прйессорлар үшін) битті құрайды.
Covington ядросындағы Celeron процессорларында екінші деңгейлі кэш
болмайды.
• Шиналық интерфейс блогы (Bus Interface Unit) — жүйелік шинаны
басқарады.

1-сурет. Р6 архитектурасының L2 процессорлар көлемі

Нұсқаулықтардың орындалуы

Нұсқаулықтың орындалуы оның іріктеуінен және қайта кодтаудан
басталады. Бұл үшін адрес бойынша бірінші деңгейлі нұсқаулықтың ауысуды
болжау беферінен 64 байт (екі жол) таңдалады. Олардан келесі нұсқаулықтың
адресін есептеу блогынан бастап 16 байт тегістеледі және x86 нұсқаулықты
микрооперацияға түрлендіруші нұсқаулықты қайта кодтаушысына беріледі. Егер
нұсқаулықтарға бір микрооперация сәйкес келсе, қайта кодтау қарапайым
нұсқаулықтардың бір қайта кодтауын жүргізеді. Егер нұсқаулықтарға екі, үш
немесе төрт микрооперация сәйкес келсе, қайта кодтау күрделі
нұсқаулықтардың қайта кодталуын жүргізеді. Егер де нұсқаулықтарға
микрооперациялардың үлкен саны сәйкес келсе, онда олар микрооперациялардың
тізбектелуін жоспарлауышысымен қалыптасады.
Нұсқаулықтарды қайта кодтаудан кейін регистрдің атын өзгерту
жүргізіледі, ал микрооперация мен деректер буфер-станцияға орналастырылады,
ол жақтан олар сәйкесінше орындаудың ұтымды ретімен және олардың орындалу
операндтары үшін қажетті анықтау шарты түрінде атқарушы блоктарға
бағытталады (максимум бір такт 5 нұсқаулық). Орындау микрооперациясының
статусы және оның нәтижелері микрооперацияларды қайта реттеу буферінде
сақталады.
Микрооперацияларды орындау нәтижелері бойынша олардың орнынан түсуге
(англ. Retirement) дайындығы анықталады.

Архитектура ерекшеліктері

P6 архитектурасының алғашқы процессорларының шығарылған сәтте басқа
қазіргі процессорлардан едәуір айырмашылығы болды. Pentium Pro
процессорының динамикалық орындауы (нұсқалықтың орындалу ретінің өзгеруі),
сонымен қатар екі есе тәуелсіз шина архитектурасы (англ. Dual Independent
Bus) арқасында негізін салушылар және бәсекелестерге тән жадтың өткізу
қабілетіне деген көптеген шектеулердің алынуы. P6 архитектурасының бірінші
процессорының тактілік жиілігі 150 МГц құрады, ал бұл архитектураның соңғы
өкілдерінің тактілік жиілікті 1,4 ГГц болды. P6 архитектурасының
процессорларының оларға 64 ГБ жадқа дейін (процестің сызықты адрестік
кеңістігі 4ГБ дейін шектелген) адрестеуге мүмкіндік беретін 36-разрядты
адрес шинасы болды.
Олардың тізбегін өзгертуі бар нұсқаулықтардың орындалуының
суперскалярлық тетігі
P6 архитектураларының негізін салушылардан маңызды айырмашылығы x86
нұсқаулықтармен жұмыс істейтін емес, қарапайым ішкі микрооперациялармен
жұмыс істейтін RISC-ядросы. Бұл командалардың жүйесіз кодталуы,
операндтардың ауыспалы ұзындығы және бүтін санды регистр-жад жіберулердің
операцияларысекілді x86 командалар жиынының көптеген шектеулерін алып
тастауға мүмкіндік береді.
Суперконвейеризация
P6 архитектурасы поцессорларының 12 кезеңдік тереңдіктегі конвейері
бар. Бұл бірдей өндіріс технологиясында өте қысқа конвейері бар
процессорлармен салыстырғында өте үлкен тактілік жиілікке жетуге мүмкіндік
береді. Осылай, мысалы, AMD K6 процессорлардың ядродағы (конвейердің
тереңдігі - 6 кезеңдер, 180 нм. технология) максимал тактілік жиілігі —
550 МГц құрайды, ал Coppermine ядросындағы Pentium III процессорлары 1000
МГц артық.
Нәтижесі шартты ауысулардың орындалу немесе орындалмауына әсер ететін
нұсқаулықтар орындауын күту жағдайын болдырмас үшін, P6 архитектурасының
процессорларында тарамдаулардың болжауы қолданылады. Бұл үшін P6
архитектурасының процессорларында статикалық және динамикалық болжаулардың
сәйкестігі қолданылады: екі деңгейлі адапттивті тарихи алгоритм (англ.
Bimodal branch prediction), егер тарамдауларды болжау буферінде ауысудың
тарихы болса қолданылады, кері жағдайда статикалық алгоритм қолданылады.
Екі есе тәуелсіз шина
Жад ішкі жүйесінің өткізу қабілеттілігін жоғарылату мақсатпен P6
архитектурасының процессорларында екі есе тәуелсіз шина қолданылады.
Бірнеше құрылғыларға жүйелік шинасы ортақ алдыңғы процессорлардан
айырмашылығы, P6 архитектурасының процессорларының екі бөлек шинасы бар:
процессорды екінші деңгейлі кэш-жадпен жалғастыратын Back side bus, және
процессорды микросхема жиынтығының солтүстік көпірімен жалғастыратын Front
side bus шиналары.
Артықшылығы
P6 архитектурасының процессорларында негізін салушыларға қарағанда
және бәсекелестермен заттық сандарды есептеу жылдамдығында артықшылықтарға
жетуге мүмкіндік беретін конвейерленген математикалық сопроцессор (FPU)
болады. P6 архитектурасының FPU процессорлары 1999 жылы AMD Athlon
процессорлары пайда болғанға дейін бәсекешілердің арасында ең үздік болвп
келді.
Сонымен қатар, P6 архитектурасының процессорлары екінші деңгейлі кэш -
жадпен жұмыс істеу жылдамдығында және бәсекелестер арасында
артықшылықтарға ие болды. Бәсекелес процессорларда (AMD K5, K6, Cyrix 6x86,
M-II) өзі қосылатын дәстүрлі жүйелік шина және екінші деңгейлі кэші бар
болған уақытта Pentium Pro және Pentium II процессорларында екі есе
тәуелсіз шинаналары болды. Екі есе тәуелсіз шинасы бар архитектураны
қолданатын Athlon процессорлардың пайда болуымен, өнімділіктегі үзілу
қысқартылды, бірақ Pentium III (Coppermine ядросынан бастап)
процессорларының 256-разрядты BSB-і 64-разрядты BSB-і бар K7
архитектурасының процессорларына қарағанда екінші деңгейлі кэш-жадпен
жылдам жұмыс уақытындағы артықшылықтарды ұстап тұруға мүмкіндік берді.
Дегенмен, P6 архитектурасы процессорларының ескірген жүйелік шинасы К7
архитектурасы процессорларының бірінші деңгейлі кэш-жадтың үлкен көлемімен
тіркесінде жадтың өткізу қабілетіндегі артықшылықтарға ие болуға мүмкіндік
бермеді.

Кемшіліктері
Р6 (Pentium Pro) архитектурасының алғашқы процессорларының ең басты
кемшілігі - кең таралған 16-разрядты программалық қамтамасыздандырумен
жұмыс кезіндегі төмен өнімділігі. Бұл осындай қосымшалармен жұмыс кезінде
нұсқаулықтардың кезектен тыс орындалуының қиын болуымен байланысты болды
(мысалы, Pentium Pro процессоры 32-биттік регистрдің оқуын орындай алмайды,
егер осыған дейін оның 16-биттік кіші бөлігіне жазба істелінген болса, ал
жазбаны орындаған команда кейінге қалдырылған болмаса). Pentium II
процессорында бұл кемшілік дұрысталған, бұл 16-разрядты программалармен
жұмыс уақытындағы өнімділіктің үштен бірден көп үлкеюіне алып келді.
P6 архитектурасының процессорларында көп процессорлық жүйелерде жұмыс
істеуге мүмкіндік болды , бірақ жүйелік платаға жол салуды ықшамдауға
мүмкіндік беретін бөлетін жүйелік шина қолданылды, алайда процессор—жад
ішкі жүйелерінің өнімділігіне теріс әсер етті және жүйедегі процессорлардың
максимал санына шек қойды.
P6 архитектурасының процессорлары
1-кесте
Процессор Ядро Өндіріс технологиясы Шығарылған
жылдары
Pentium Pro P6 КМОПБиКМОП, 500—350 1995—1998
нм
Pentium II Klamath, Deschutes КМОП, 350—250 нм 1997—1999
Pentium III Katmai, Coppermine, КМОП, 250—130 нм 1999—2002
Tualatin-256
Pentium Tualatin КМОП, 130 нм 2001—2002
III-S
Celeron Covington, Mendocino, КМОП, 250—130 нм 1998—2002
Coppermine-128,
Tualatin-256
Pentium II Drake КМОП, 250 нм 1998—1999
Xeon
Pentium III Tanner, Cascades, КМОП, 250—180 нм 1999—2001
Xeon Cascades 2MB

2-сурет. Р6 Процессорларының түрлері

Intel Pentium III (орыс ауыз екі сөйлеуінде — Интел Пентиум три) –
1999 жылдың 26 ақпанында құлағдар етілген Intel P6 архитектурасының x86-
үйлесімді микропроцессоры. Pentium III ядросы Deschutes түрлендірілген
ядросы негізінде ұсынылып отыр (Pentium II процессорларында қолданылады).
Негізін салушымен салыстырғанда командалардың жиыны (SSE нұсқаулықтарының
жиыны қосылған) ұлғайтылған және жадпен жұмыс оптималданған. Бұл SSE
кеңейтілуін қолданушы жаңа қосымшалардағы, сол сияқты қазіргі (жадпен жұмыс
жылдамдығының өсу есебінен) қолданыстағы қосымшалардағы өнімділікті
жоғарылатуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар әрбір процессор үшін уникалды
қолайлы 64-битті сериялы нөмір енгізілген (3-сурет).

3-сурет. Intel Pentium III процессоры

Өндірілген уақыты: 1999-2003 жж аралығы
Өндіруші: Intel
ЦП жиілігі: 450 МГц -1,4 ГГц
FSB жиілігі: 100-133 МГц
Өндіріс технологиясы: КМОП, 250—130 нм
Нұсқаулықтар жиыны: IA-32, MMX, SSE
Разъёмдары:
Slot 1
Socket 370
Ядролар:
Katmai
Coppermine
Tualatin

Орталық процессор （ОП, немесе орталық процессорлық құрылғы ОПҚ
central processing unit, қысқаша СPU, толық орталық өңдеуші құрылғы）-
электрондық блок немесе микросхема машиналық құрлымдарды орындаушы
（програманың кодын ）аппараттық қамтамасыз етудің басты бөлімі
немесе логикалық компьютердің программалануы, кейде микропроцессор
немесе процессор деп атайды.
Алғашында орталық процессорлы құрылғы арнайы логикалық мащиналарды
сипаттаған. Қиын програмаларды орындауға арналған сонымен қатар дәл
компьютерлік процессорларға арналған, ол тәбиғи жолмен компьютерлерге
енгізілген. Терминнің алғашқы қолданылуы және оның аббревиатурасы
компьютерлік системағы қатысы 1960 жылдары қойылған. Сол уақыттан
бастап процессорлардың құрылысы, архитектурасы бірнеше рет өзгерді,
бірақта олардың атқаратын функциясы сол бұрынғыдай болып қалды.
ОПҚ-ның ерекшеліктері такттық желігі, өнімділігі, энергия қолданылуы,
қолданбалы техпроцесс（микропроцессорларға арналған）және архитектура.
Алғашқы ОП-лар амбебап құрлымдар түрінде құрылды, олар амбебап
және ерекше компьютерлік системавға арналды.
Соңғы жылдары 64 разрядты берілгендер шинасымен жұмыс істейтін Реntium
сияқты мол мүмкіндікгі микропроцессорлар да көптеп жарыққа шықты.

Pentium процессоры

Pentium процессоры Intel фирмасының басты жетістіктерінің бірі болды.
Pentium процессорын құру 1989 жылғы маусымнан басталды, оны құру және
тестілеу процесіне дербес компьютерлер мен программалық жасаудың барлық
негізгі құрушылары белсенді қатысты, бұл жобаның жалпы жетістігіне өз
ықпалын тигізді. 1991 жылдың соңында процессордың макеті аяқталды,
инженерлер онда программалық жасауды іске қоса алды. Жобалау негізінен 1992
жылғы ақпанда аяқталды, процессорлардың тәжірибелі топтамасын тегіс
қамтитын тестілеу басталды. 1992 жылғы ақпан айында Pentium процессорының
өнеркәсіптік игеруін бастау қажеттігі жөнінде шешім қабылданды, бұл 1993
жылғы 22 наурызда Pentium процессорының кең ауқымды таныстыру рәсімімен
аяқталды.
Бір ғана кремний төсемде 3.1 миллионнан артық транзисторлар біріктірілген
32 разрядты Pentium процессоры жоғары өнімділікпен сипатталады. Pentium
процессорының суперскалярлық архитектурасы Intel-мен ғана сәйкес келетін
екіконвейрлі индустриалдық архитектураны білдіреді, бұл процессорға
тактылық жиіліктің бір кезеңінде бірден астам команданы орындау арқылы
өнімділіктің жаңа деңгейіне жетуге мүмкіндік береді. Pentium процессорында
құрылған басқа маңызды ревалюциялық жетілдіру, ол жеке бүркемелеуді енгізу.
Pentium процессоры жылжымалы үтірлі жетілдірілген құрамдас есептеуіш блогын
пайдаланудың арқасында математикалық есептеулерді неғұрлым жоғары деңгейде
орындау мүмкіндігін береді. Pentium процессоры сырттан 32-биттық құрылғыны
білдіреді. Жадыға деректердің сырт шинасы 64-биттық болып келеді.
Pentium процессоры компьютерлерді нақты әлемдегі атрибуттармен жұмыс
істеуге үйретті – олар дыбыс, дауыстық және жазба сөйлеу, фотокескіндер.
Pentium Pro процессоры

Процессорлардың алтыншы буынын есептеу 1995 жылғы күзде шығарылған Pentium
Pro-дан басталды. Pentium Pro процессорлары олардың бір бөлігі шахматтық
тәртіппен орналасқан штырьлік бағыттауыштар матрицасымен SPGA (Staggered
Pin Grid Array) модификацияланған корпустарда шығарылды. Бір корпуста
(микросхеманың) 2 кристалл орналасқан – процессор ядросы және жеке
дайындалған (Intel-дік) екінші реттегі бүркемесі. Бұл бүркеме процессор
ядросының жиілігінде жұмыс істеген, бұл Pentium Pro-ның бар тарихында
бастапқы 150 МГц-дан небары 200 МГц-ға дейін ғана көтерілді. Түрлі
модификациядағы бүркеме көлемі 256 Кбайт-тан 2 Мбайт-қа дейін болды,
сенімділікті арттыру үшін ЕСС-бақылау қолданылды. Осы процессорлар үшін 387
бағыттауыштары бар сокет 8 арналған. Интерфейс тікелей симметриялы
мультипроцессорлық өңдеу (SMP) үшін 4 процессорға дейін біріктіруге
мүмкіндік береді. Функционалдық-артық бақылау (FRC) үшін процессорларды
қосарлап қосу мүмкіндігі бар, бұл кезде бір процессор басқасының
әрекеттерін тексереді.
Pentium Pro процессоры машина жасау және ғылыми жұмыстарда пайдаланылатын
серверлер және жұмыс стансалары, автоматтандырылған жобалау жүйелері,
программалық пакеттер үшін 32 разрядты қолданбалардың жылдам әрекетін
өсірудің қуатты құралы ретінде құрылды. Барлық Pentium Pro процессорлары
жылдам әрекетті одан да көп арттыратын екінші бүркеме-жадымен
жарақтандырылады. Аса қуатты Pentium Pro процессоры 5,5 миллион
транзисторларды есепке алады.

ММХ технологиялы процессорлар

1997 жылғы 8 қаңтарда Intel корпорациясы ММХ технологиялы Pentium
процессорларымен құлақтандырды – бірінші микропроцессор, онда ақпараттың әр
түрлі түрлерімен (бейне, аудио және т.т.) жұмыс істейтін қолданбалардың
тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретін Intel құраған жаңа технология іске
асырылған.
Программистердің көзқарасы бойынша Intel корпорациясының құлақтандырылған
ММХ технологиясы соңғы 10 жылда Intel архитектурасының неғұрлым елеулі
жақсаруын білдіреді. Осы технологияларды құру бірнеше жыл бұрын ақпараттың
әр түрлі түрлерін өңдеумен байланысты есептеу жүйелерін жылдам дамытуға
жауап ретінде басталды: жоғары сапалы графика, бейне және дыбыс
процессорлардан өте жоғары өнімділікті талап етті. Неғұрлым жоғары өнімді
процессорларға мұқтаждық сол сияқты Internet-тің дамуынан және осыған
қатысты байланыстың тиісті желілері бойынша түрлі ақпараттарды жеткізу
қажеттілігінен артты. Intel корпорациясының инженерлері қарқынды
есептеулерді талап ететін және осы санаттағы қолданбалар үшін сипатты
неғұрлым типтес циклдарды орындау кезінде өнімділікті арттыруға мүмкіндік
берген 57 жаңа нұсқаулық құрды.
Жаңа процессорлар Intel-де жасалған 0,35 микронды жақсартылған КМОП-
технологиясы негізінде құрылды, бұл қуаттылықты аз қолдана отырып, неғұрлым
жоғары өнімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. ММХ технологиялы Pentium
процессоры 4,5 миллион транзисторларды қамтиды және ММХ инструкцияларынан
басқа, бірнеше архитектуралық жақсартулары бар. Оларға кристалда орналасқан
бүркеме-жадының қосарланған көлемі (ол қазір 32 Кб-ға тең) және шартты өту
жолдарының неғұрлым тиімді болжаулары жатады, бұл процессорды стандартты
эталондық тестілеуді өнімділікті 10-20%-ке арттыруға себеп болды.
ММХ технологиясы Intel архитектурасымен толық үйлесімділікті қамтамасыз
етеді және бұдан басқа, кең пайдаланылатын операциялық жүйелермен және
қолданбалы программалық жасаумен толығымен үйлесімді. Бұл технология
болашақ процессорларға қосылатын болады.

Pentium ІІ процессоры

1997 жылы 7 мамырда Нью-Йоркте Intel корпорациясы өзінің бұрын Klamath
жұмыс атауымен танымал Pentium ІІ процессорын ресми түрде ұсынды, ол жалпы
алғанда ММХ технологиясымен жарақтандырылған Pentium Pro білдіреді. Өзінің
жаратушысына қарағанда жаңа процессор шағын және орта бизнес салаларында
қолдануға мақсатталған. Ол үстелдік ДК, желілік ДК, жұмыс стансаларына
және бастапқы деңгейдегі серверлерге арналған.
7,5 миллон транзисторды есепке алатын Pentium ІІ процессоры аудио,
көрсетушілік және графикалық деректерді тиімді өңдеуді қамтамасыз ететін
Intel ММХ технологиясын пайдаланады. Жоғары жылдамдықты бүркеме-жадының
кристалы мен микросхемасы біржақты контактілі корпусқа (Single Edge Contact
– S.E.C) орналастырлған, ол бұрынғы көп контактілі процессорларға
қарағанда, біржақты ажыратқыштың көмегімен жүйелік тақшаға орнатылады.
Салыстырмалы аз бағаға Pentium Pro қуатын қамтамасыз ету үшін Intel L2-
cach-те арзандығына қарай BSRAM секілді бүркеме-жадыны пайдалануға (Pentium
Pro-да арнайы тапсырыс берілетін және қымбат бүркеме пайдаланылады) тура
келді.PGA корпусына процессор ядросын және бүркемені монтаждаған кезде
туындайтын ақаулар проценті де елеулі орын алды, сондықтан да монтаж
Pentium Pro өндірісінде ең қымбат саты болып келеді. Нәтижесінде осы
проблемалардың басым бөлігін шешетін сол S.E.C – картридж (Single Edge
Connection Cartridge) және онымен бірге жүретін slot 1 туындады.

Intel Celeron 1,3 GHz AMD Duron 1,1
GHz
под Socket 370 на базе ядра Tualatin

Процессор пайдаланушыларға ДК цифрлы фотокескіндер енгізу және өңдеу,
Internet арқылы олардың достарына және туыстарына жіберу, үй киносы үшін
мәтіндер, музыкалық шығармалар, тіпті қойылымдар жасау және редакциялау,
бейнекескіндерді кәдімгі телефондар бойынша және Internet бойынша жіберу
мүмкіндігін береді.

Celeron процессоры

Ең қарапайым компьютерлер үшін 0,25 мкм-технологиясы бойынша
Celeron деп аталатын процессордың жеңіл түрі шығарылды. Алғашқы Celeron
процессорларының 266 және 300 МГц ядро жиілігі (шина жиілігі – 66 Мгц)
болды. Екінші реттегі бүркеме алынып тасталды, бұл өнімділікке айтарлықтай
әсер етті (екінші реттегі бүркеменің 1-слоты үшін жүйелік тақшалар, әрине
жоқ). Жүйелік тақшаға баға құлаған және Celeron өзі арзандаған кезде
бастапқы деңгейдегі машина қымбат болмай қалады. Қазіргі заманғы Celeron
процессорларының, Celeron 300А (жиілігі 300 МГц) үлгісінен бастағанда, ядро
кристалында орнатылған және ядроның толық жиілігінде жұмыс істейтін
кішігірім екінші реттегі бүркемесі (128 Кбайт) болады. Осы процессорлар
Mendocіno деген атпен танымал.
500, 466, 433, 400, 366 МГц жиілікті Intel Celeron процессорлары бастапқы
деңгейдегі компьютерлер рыногына 1200 доллар құнымен бағдарланған. Intel
Celeron процессорларының өнімділігі танымал қазыргі заманғы қолданбалардың
жылдам және тиімді жұмысын қамтамасыз етеді. Intel Celeron процессорлары
оның негізінде Pentium ІІ процессоры салынған Р6 микроархитектурасының
барлық жетістіктеріне ие. 500, 433, 400, 366 және 333 МГц жиілікті Intel
Celeron процессорларының көлемі 128 Кб 2-ші деңгейдегі бүркеме-жады бар.
Тактылық жиілігі 300 МГц Intel Celeron процессорларының ядросы 7,5 млн.
транзисторды қамтиды, жиілігі 500, 433, 400, 366 және 333 МГц
процессорларының ядросы 19 млн транзисторды қамтиды, өйткені 2-деңгейдегі
құрамдас бүркеме-жадыны қосады. Барлық Intel Celeron процессорлары 0,25-
микрондық КМОП-технологиясы бойынша жүргізіледі. Барлық Intel Celeron
процессорлары штырьлік бағыттауыштар матрицасы бар пластикалық корпуста
(P.P.G.A.) шығарылады. P.P.G.A. формфакторы 370-контактілі процессорлық
ордамен үйлесімді, бұл компьютер шығарушыларға жүйелердің құнын түсіруде
жаңа мүмкіндіктер ашады және болуы мүмкін конструктивтік шешімдер спектрін
кеңейтеді. Бұдан басқа, тактылық жиіліктері 433, 400, 366, 333 және 300А
Intel Celeron процессорлары орнату қарапайымдылығы мен үнемділікті
қамтамасыз ететін S.E.P.P. үлгісіндегі контактілерді біржақты орналастыра
отырып, корпуста қойылады. Корпус түріне қарамастан Intel Celeron
процессорлары жоғары сапаға, сенімділікке және үйлесімділікке ие. Бұл
қуатты процессорлар танымал қазіргі заманғы офистік қолданбалармен және
Internet-ке қатынау программаларымен жұмыс істеуге арналған.

Xeon тобының процессорлары

Қуатты компьютерлер үшін Xeon тобының процессорлары арналған. Олар үшін
жаңа 2-слот енгізілді, ол (жаңа процессордың интерфейсімен бірге) FRC-мен
артық жүйелер де, симметриялық 1-, 2-, 4- және 8-процессорлық жүйелер
құруға мүмкіндік береді. Шина жиілігі – 100 МГц, ядро жиілігі – 400 МГц
және жоғары, екінші сатыдағы бүркеме Pentium Pro сияқты ядро жиілігінде
жұмыс істейді. Екінші деңгейдегі бүркеменің көлемі – 512 Кбайт, 1 немесе 2
Мбайт бүркемелеген кезде 64 Гбайтқа дейін (36-биттық адрестеу кезінде
барлық адрестік кеңістік). Xeon процессорларыүлкен қуаттылығымен ғана емес,
үлкен мөлшерлермен – 15,2 х 12,7 х 1,9 см артықшаланады.
Xeon процессорларының жүйелік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.